《氣溶膠中釙-210的分析方法》（征求意見稿）

1氣溶膠中釙-210的分析方法本文件規(guī)定了測(cè)定氣溶膠中釙-210的分析方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于氣溶膠中釙-210的測(cè)定。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。HJ61輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范HJ813水中釙-210的分析方法HJ1009輻射環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站運(yùn)行技術(shù)規(guī)范HJ1149環(huán)境空氣氣溶膠中γ放射性核素的測(cè)定濾膜壓片γ能譜法3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1氣溶膠aerosol（引用于HJ1149）液體或固體微粒分散在空氣中形成的相對(duì)穩(wěn)定的懸浮體系。4方法原理氣溶膠樣品中加入已知量的209Po示蹤劑，利用鹽酸浸取的方式提取樣品中的210Po，然后在鹽酸體系中，使210Po和209Po自沉積到鎳片或利用碲還原釙微沉積到濾膜上。將樣品源在α能譜儀測(cè)量，根據(jù)209Po和210Po的計(jì)數(shù)，計(jì)算出氣溶膠樣品中210Po的活度濃度。5試劑和材料除非另有說明，分析時(shí)均使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純化學(xué)試劑，實(shí)驗(yàn)用水為新制備的去離子水或蒸餾水。5.1抗壞血酸（C6H8O6）。5.2濃鹽酸（HCl）：質(zhì)量濃度36.0%～38.0%(m/m)。25.3鹽酸（HCl）：2mol/L。5.4氨水（NH3·H2O）：質(zhì)量濃度25%～28%(m/m)。5.5鹽酸羥胺（NH2HClOH）溶液：質(zhì)量濃度20%(m/m)。5.6二水檸檬酸三鈉（C6H5Na3O7·2H2O）溶液：質(zhì)量濃度25%(m/m)。5.7無(wú)水乙醇（C2H5OH）：含量不少于99.5%(m/m)。5.8209Po標(biāo)準(zhǔn)溶液：0.1~0.3，2mol/L鹽酸體系。5.9碲酸（H6TeO6）5.10異丙醇5.11三氯化鈦溶液5.120.1μm孔徑濾膜5.13濾膜：0.45μm孔徑，醋酸纖維膜或混合纖維膜。5.14精密pH試紙：pH=0.5~5.5及pH=5.5~9.0。5.15鎳片：厚度0.15~0.2mm，直徑21mm。使用前須將鎳片其中一面用水砂紙拋光，清水沖洗干凈后晾干待用。6儀器和設(shè)備6.1氣溶膠采樣器：性能和技術(shù)指標(biāo)執(zhí)行HJ1009有關(guān)采樣設(shè)備的規(guī)定。6.2α能譜儀，本底小于1cph。6.3分析天平，感量0.1mg。6.4恒溫水浴鍋：控溫范圍RT~100℃,控溫精度±1℃。6.5恒溫磁力加熱攪拌器：轉(zhuǎn)速200~1500轉(zhuǎn)/分鐘，控溫范圍0~100℃。6.612孔真空箱。6.7可拆卸過濾器：直徑25mm。混合電鍍?chǔ)撩嬖矗褐睆?5mm，通常由234U、238U、239Pu、241Am四種組成。6.8一般實(shí)驗(yàn)室常備儀器和設(shè)備。7樣品采集7.1采樣前準(zhǔn)備7.1.1用酒精棉清潔工作臺(tái)，濾膜尺寸應(yīng)大于工作臺(tái)尺寸。取一張濾膜，將受塵面向上平放在工作臺(tái)上，濾膜的大小比采樣器采樣口的有效尺寸略寬，檢查濾膜邊緣是否平滑、薄厚是否均勻，且無(wú)毛刺、無(wú)污染、無(wú)碎屑、無(wú)折痕、無(wú)破損。7.1.2用清潔干布擦去采樣頭內(nèi)部、濾膜夾和濾膜支持網(wǎng)表面的灰塵，檢查確認(rèn)濾膜支撐網(wǎng)無(wú)堵塞，濾膜夾無(wú)污染、無(wú)損壞。37.2樣品采集7.2.1將濾膜受塵面朝向進(jìn)氣方向，平放在濾膜支持網(wǎng)上，同時(shí)檢查濾膜編號(hào)，將濾膜牢固夾緊，確保不漏氣。7.2.2按照采樣器使用說明，設(shè)置采樣參數(shù)（如采樣流量、采樣時(shí)間等），啟動(dòng)采樣。記錄采樣起始時(shí)間、采樣流量、環(huán)境溫度和環(huán)境大氣壓等參數(shù)。7.2.3采樣結(jié)束后，記錄累積采樣時(shí)間、采樣流量、采樣體積、環(huán)境溫度、環(huán)境大氣壓、天氣狀況和空氣質(zhì)量狀況等信息。7.2.4取濾膜時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)濾膜破裂，或?yàn)V膜受塵面上的積塵邊緣輪廓模糊、不完整，則該樣品作廢，應(yīng)重新采樣。從濾膜邊緣夾取濾膜，將濾膜受塵面向里沿長(zhǎng)邊均勻?qū)φ?，放入與濾膜編號(hào)相同的濾膜保存袋中。7.3樣品的前處理樣品從濾膜保存帶取出，然后將其放置在不超過80℃的烘箱中烘干至恒重。8儀器的刻度8.1能量刻度使用混合電鍍?chǔ)撩嬖磳?duì)α能譜儀進(jìn)行能量刻度，結(jié)果保存。8.2效率刻度使用混合電鍍?chǔ)撩嬖磳?duì)α能譜儀進(jìn)行效率刻度，取平均值作為儀器效率值。9分析步驟9.1自沉積法制備樣品源9.1.1將待測(cè)樣品剪成碎片（約0.3mm*0.3mm大?。?，加入已知活度（約0.2Bq）的209Po標(biāo)準(zhǔn)溶液（5.9），加入20mL濃鹽酸（5.2），在90-100℃恒溫水浴鍋（6.5）中加熱浸取1小時(shí)，溶液冷卻至室溫后，將溶液經(jīng)過0.45μm孔徑的濾膜過濾（5.13），收集液。再用上述方法浸取濾渣1次，將所有收集的濾液合并到聚四氟乙烯燒杯中。9.1.2將上述聚四氟乙烯燒杯放置在恒溫磁力加熱攪拌器（6.5），邊攪拌邊緩慢滴加氨水（5.4），調(diào)節(jié)pH=0.5~1（用精密pH試紙（pH=0.5~5.5）測(cè)定）。9.1.3往上述溶液（9.1.2）中依次加入抗壞血酸（>0.3g）、1mL20%鹽酸羥胺、1mL25%檸檬酸鈉。9.1.4在燒杯中放入磁子，進(jìn)行加熱和攪拌加熱溫度不得超過90℃,鎳片贏完全置于液面以下，自沉積3~4h。9.1.5取出鎳片，用滴管分別吸取去離子水和無(wú)水乙醇（5.7）沖洗沉積后的鎳片，自然晾干并在樣品背面標(biāo)記好樣品信息，待測(cè)。9.2微沉積法制備樣品源9.2.2往上述聚四氟乙烯燒杯中加入100μg碲酸（5.9）和5mL異丙醇（5.10搖勻。然后加入1mL4三氯化鈦溶液（5.11），搖勻，靜置30分鐘。然后過濾，沉淀收集在0.1μm的濾膜上（5.12），再分別用少量的去離子水和無(wú)水乙醇（5.7）洗滌容器。9.2.3取出濾膜，將濾膜粘貼在直徑為25mm的不銹鋼片上。自然晾干并在樣品背面標(biāo)記好樣品信息，待測(cè)。9.3樣品測(cè)量9.3.1將樣品源（9.1.5或9.2.3）置于α能譜儀（6.1）上測(cè)量樣品源中210Po和209Po的計(jì)數(shù)。根據(jù)樣品的活度和核素的組成確定樣品源與探測(cè)器的距離，一半在2~20mm內(nèi)選擇，需要注意的是，樣品源和混合電鍍?chǔ)撩嬖矗?.7）與探測(cè)器的高度應(yīng)保持一致。9.3.2α能譜儀測(cè)量的真空度一半控制在10~1Pa，真空度不宜過高，以免引起核反沖造成對(duì)探測(cè)器的影響。10空白試驗(yàn)10.1定期進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)，每當(dāng)更換試劑時(shí)，應(yīng)進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)；每批樣品分析時(shí)，應(yīng)進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)；在正常情況下空白樣品的數(shù)目不應(yīng)少于樣品分析總數(shù)的5%。其方法如下：10.2取相同質(zhì)量的空白濾膜按9.1或9.2條規(guī)定的程序完成實(shí)驗(yàn)，在α能譜儀上測(cè)量空白樣的總計(jì)數(shù)。10.3計(jì)算空白試樣計(jì)數(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，并檢驗(yàn)其與儀器本底計(jì)數(shù)在95%置信水平下是否有顯著性差異。11結(jié)果計(jì)算與表示在計(jì)算210Po峰位對(duì)應(yīng)感興趣區(qū)內(nèi)凈計(jì)數(shù)時(shí)，應(yīng)先減去本底譜計(jì)數(shù)。氣溶膠中210Po活度濃度可以按照下式計(jì)算：式中：A0—?dú)馊苣z中210Po的活度濃度，Bq/m3；A1—加入示蹤劑209Po的活度，Bq；N0—210Po峰位對(duì)應(yīng)感興趣區(qū)內(nèi)凈計(jì)數(shù)；N1—209Po峰位對(duì)應(yīng)感興趣區(qū)內(nèi)凈計(jì)數(shù)；V—采樣體積，m3。其中，氣溶膠樣品中加入209Po活度的計(jì)算公式如下：式中：a1—209Po標(biāo)準(zhǔn)溶液的活度濃度，Bq/g；m1—加入209Po標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量，g。512質(zhì)量控制12.1儀器在檢定的有效周期內(nèi)使用。12.2刻度用標(biāo)準(zhǔn)混合電鍍面源每年自檢1次。12.3209Po示蹤劑標(biāo)準(zhǔn)溶液每年核查1次。12.4定期進(jìn)行空白試驗(yàn)，每當(dāng)更換試劑時(shí)必須進(jìn)行空白試驗(yàn)。13不確定度評(píng)定根據(jù)公式，不確定度分量包括儀器測(cè)量的不確定度u1，示蹤劑活度不確定u2，樣品取樣的不確定u313.1儀器測(cè)量的不確定度u113.1.1210Po凈計(jì)數(shù)率N0的不確定u11式中：t0—樣品源測(cè)量時(shí)間，s；tb—本底測(cè)量時(shí)間，s；n0—樣品源中210Po峰位對(duì)應(yīng)的感興趣區(qū)內(nèi)的總計(jì)數(shù)率；nb—樣品源中210Po峰位對(duì)應(yīng)的感興趣區(qū)內(nèi)的本底計(jì)數(shù)率。13.1.2209Po凈計(jì)數(shù)率N1的不確定u12式中：t1—樣品源測(cè)量時(shí)間，s；tb—本底測(cè)量時(shí)間，s；n1—樣品源中210Po峰位對(duì)應(yīng)的感興趣區(qū)內(nèi)的總計(jì)數(shù)率；nb—樣品源中210Po峰位對(duì)應(yīng)的感興趣區(qū)內(nèi)的本底計(jì)數(shù)率。13.2示蹤劑209Po放射性活度的不確定度u213.2.1示蹤劑209Po放射性活度的不確定度由標(biāo)準(zhǔn)源活度證書給出，其擴(kuò)展不確定度為Us，擴(kuò)展系數(shù)為k，可以按照下式計(jì)算u21：13.2.2稱取209Po標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度u226式中：m0—濾膜質(zhì)量m1—濾膜+209Po質(zhì)量?m—天平最大允許誤差示蹤劑209Po活度不確定u2可以按照下式計(jì)算：式中：u21—209Po標(biāo)準(zhǔn)溶液活度濃度的不確定度；u22—分析天平稱取209Po標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度。13.3采樣體積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3采樣體積的不確定度由儀器檢定校準(zhǔn)證書給出，其擴(kuò)展不確定度為UV，擴(kuò)展系數(shù)為k，可以按照下式計(jì)算u3：13.4不確定度計(jì)算由13.1~13.3可知，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u可以由下式給出：擴(kuò)展不確定度U，可由下式給出：